摘要：隨著業(yè)內(nèi)對(duì)文物保護(hù)優(yōu)化方式的廣泛關(guān)注，亟需對(duì)不同文物保護(hù)理念進(jìn)行探索，對(duì)文物保護(hù)手段科學(xué)依據(jù)進(jìn)行研究。本文從“封護(hù)”這一文物保護(hù)的重要流程出發(fā)，探索了古人樸素的封護(hù)理念背后的科學(xué)依據(jù)與文化內(nèi)涵，列舉了不同的傳統(tǒng)封護(hù)形式，并剖析了古代不同封護(hù)方式背后的科學(xué)原理；論證了現(xiàn)代文物保護(hù)中實(shí)體封護(hù)的基本定義，并根據(jù)文物保護(hù)中所涉及封護(hù)材料與封護(hù)對(duì)象的差異將各類封護(hù)手段進(jìn)行了全新的規(guī)整與劃分。采用文獻(xiàn)法、類比法與文化因素分析法等研究方法，以不同的文物保護(hù)實(shí)例為支撐，探討了封護(hù)材料的可再處理性、封護(hù)材料與文物實(shí)體材料的匹配性、文物封護(hù)界面環(huán)境的動(dòng)態(tài)平衡問(wèn)題、文物封護(hù)膜孔隙尺寸的直接意義、文物封護(hù)膜表面張力對(duì)封護(hù)效益的影響、文物封護(hù)膜的透氣性、文物封護(hù)膜耐老化能力及降解產(chǎn)物與文物實(shí)體材料的關(guān)系問(wèn)題、文物封護(hù)膜對(duì)文物實(shí)體內(nèi)部水鹽運(yùn)移的影響等八個(gè)問(wèn)題，詳盡論證了文物實(shí)體封護(hù)理念背后的科學(xué)問(wèn)題。

關(guān)鍵詞：文物保護(hù)；封護(hù)理念；實(shí)體封護(hù)；動(dòng)態(tài)平衡

文物在歷經(jīng)千百年的埋藏后，其自身的材料性能已有所改變，輕者變形、斷裂，重者糟朽、灰化。究其原因，是文物自身與外界環(huán)境中物質(zhì)能量交換的不平衡所致。這種不平衡首先表現(xiàn)在文物表面。如果文物表面與外界環(huán)境的這種平衡狀態(tài)被打破，會(huì)將表面的各種應(yīng)力蔓延至文物實(shí)體內(nèi)部，導(dǎo)致整個(gè)文物的損毀?，F(xiàn)存的大多數(shù)文物從發(fā)掘出土的那一刻起，這種埋藏的平衡狀態(tài)就已被打破。雖然當(dāng)代博物館和文保機(jī)構(gòu)都有相對(duì)成熟的恒溫恒濕設(shè)備，但要還原到原始的埋藏條件是極其困難的。因此，從文物本體著手，研究其實(shí)體封護(hù)的科學(xué)問(wèn)題，有助于減少由文物實(shí)體與外部環(huán)境物質(zhì)能量交換不平衡所帶來(lái)的不利影響，從而達(dá)到保護(hù)文物，延長(zhǎng)其保存壽命的目的。

一、古人樸素的“封護(hù)”理念

實(shí)體封護(hù)理念古已有之。古人的“實(shí)體封護(hù)”理念是伴隨著生產(chǎn)生活需要而產(chǎn)生的，主要體現(xiàn)在食物的保存、工具的防銹以及葬俗觀念上。據(jù)現(xiàn)存文獻(xiàn)及考古發(fā)掘出土實(shí)物考證，古人用以封護(hù)食物、材料的方法多種多樣。如在日常生活中用于腌制泡菜的雙唇罐，其原理是利用兩口沿之間的空隙盛滿水，再用蓋蓋住以隔絕外界空氣，從而達(dá)到延長(zhǎng)食物保存時(shí)間的目的。因其獨(dú)特的造型和科學(xué)的水封原理，雙唇罐在漢代就被用來(lái)屯放、腌制食物[1]。此外，古人也利用類似原理的封存方法來(lái)儲(chǔ)藏織物原材料——蠶繭。徐光啟《農(nóng)政全書·蠶書》中記載了腌漬保存蠶繭的相關(guān)操作技術(shù)：“凡浥繭，列埋大甕地上，甕中先鋪竹，次以大桐葉覆之，乃鋪繭一重，以十斤為率，摻鹽二兩，上又以桐葉平鋪。以此重重隔之，以至滿甕，然后密蓋，以泥封之”[2]。這就是古代養(yǎng)蠶繅絲中常用的鹽漬貯繭法。宋人用膏油涂抹生活中常用的金屬工具以達(dá)到防銹去銹的目的。蘇軾在《物類相感志》中就有用香油涂抹刀、則“刀不脆”，涂抹針、則“香油拌烰炭”、避免針生銹的記載[3]?！兑鞔半s錄》中有“縫靴臈線油涂錐”“噬噫水鳥也，其膏可以涂劍”、使劍更鋒利的相關(guān)記載[4]。這是古人“封護(hù)理念”在日常生活方面的運(yùn)用體現(xiàn)。

在我國(guó)古代將“封護(hù)理念”發(fā)揮到極致的表現(xiàn)便是與葬俗觀念的結(jié)合。如利用朱砂具有防蟲防腐的特性，將其與古人“肉體不腐，靈魂不滅”的傳統(tǒng)宗教思想一起融入到墓葬之中。白崇斌等對(duì)寶雞益門二號(hào)墓出土的紅色粉末的化學(xué)組成及作用進(jìn)行了分析研究[5]，結(jié)果表明，鋪在棺槨之下的紅色粉末為純朱砂，它對(duì)墓藏中的尸體和棺木有著防蟲防腐的作用。這種情況也多出現(xiàn)在其他古代墓葬之中，其中又以商周時(shí)期的一些墓葬最為常見。古人認(rèn)為朱砂具有防腐作用，因此常在墓葬填土過(guò)程中混入朱砂，或者在人骨、葬具、隨葬器物的表面涂抹朱砂[6]。在新石器時(shí)代遺址的考古發(fā)掘中，例如靈寶西坡遺址房址和墓葬中曾多次發(fā)現(xiàn)紅色物質(zhì)，經(jīng)鑒定這些遺存為朱砂[7]。此外，早商時(shí)期的河南偃師二里頭遺址中，發(fā)現(xiàn)大量墓葬中均有使用朱砂奠基現(xiàn)象[8]；北京琉璃河燕國(guó)墓地發(fā)現(xiàn)墓主人的尸骨下多有朱砂[9]。起初一些考古學(xué)家認(rèn)為，墓道中放置朱砂可能是某種宗教意義上的典禮，而朱砂在其中起到辟邪的作用。但根據(jù)大量醫(yī)學(xué)著作中有關(guān)朱砂性能的記載來(lái)看，朱砂所特有的理學(xué)特性很可能是作為一種保護(hù)尸體和棺木的防腐保護(hù)劑，實(shí)際作用就是防蟲和保護(hù)尸骨及棺槨[10]。同樣擁有燦爛文化的古埃及，在公元前4000年左右就有著與中國(guó)相似的封護(hù)理念，其典型代表就是“木乃伊”的制作。古希臘歷史學(xué)家希羅多德和狄奧多羅斯的著作中精確記錄下了尸體防腐的每個(gè)步驟[11]。

由此可見，古人在生產(chǎn)生活中產(chǎn)生了相應(yīng)的“封護(hù)理念”。隨著生產(chǎn)力與自身能動(dòng)性的不斷提升，古人在認(rèn)識(shí)與改造世界的過(guò)程中將“封護(hù)理念”從日常生活中抽離出來(lái)，并與宗教儀式相結(jié)合。古代的這種傳統(tǒng)樸素又飽含科學(xué)原理的“封護(hù)理念”對(duì)今天文物修復(fù)的實(shí)體封護(hù)產(chǎn)生了極其深遠(yuǎn)的影響，甚至可以說(shuō)是為科學(xué)封護(hù)理念的形成奠定了思想基礎(chǔ)。

二、文物保護(hù)中的實(shí)體封護(hù)

封護(hù)理念隨古人生產(chǎn)勞動(dòng)而產(chǎn)生，經(jīng)歷了漫長(zhǎng)的理論框架構(gòu)建逐漸發(fā)展到今天。其科學(xué)理論的建立得益于近代自然科學(xué)的興起，化學(xué)、物理、生物等學(xué)科的發(fā)展與學(xué)科理論體系的建立為傳統(tǒng)封護(hù)理念過(guò)渡到科學(xué)理論奠定了基礎(chǔ)?？茖W(xué)理論的建立使得文物實(shí)體封護(hù)技術(shù)變得有理可依。許淳淳和潘路在《金屬文物保護(hù)——全程技術(shù)方案》一書中將文物封護(hù)定義為“在文物表面涂覆天然或合成材料，以防止或減緩環(huán)境（介質(zhì)）對(duì)文物造成的損害的過(guò)程”，即使用有機(jī)、無(wú)機(jī)、高分子材料在文物實(shí)體表面形成一層防護(hù)膜，以隔絕空氣中有害氣體、微生物、浮塵顆粒等有害物與文物接觸，進(jìn)而達(dá)到保護(hù)文物的目的[12]。根據(jù)文物實(shí)體封護(hù)中常用的封護(hù)材料，大致可以將現(xiàn)行的封護(hù)手段劃分為小環(huán)境控制封護(hù)和成膜封護(hù)兩大類型。小環(huán)境控制封護(hù)指通過(guò)人工干預(yù)控制文物保存的環(huán)境，使文物實(shí)體遠(yuǎn)離有害物以達(dá)到保護(hù)的目的，如小型可移動(dòng)有機(jī)質(zhì)文物中紙質(zhì)文物常用的充氮、真空保護(hù)。成膜封護(hù)即指利用某種有機(jī)高分子材料在文物表面形成一層致密的保護(hù)膜，阻止污染氣體、微生物孢子、水分子、光和飄塵等有害因素對(duì)文物實(shí)體造成損害。此外，根據(jù)封護(hù)對(duì)象的不同，又可將文物封護(hù)分為完全封護(hù)和部分封護(hù)。完全封護(hù)指可移動(dòng)文物的封護(hù)，如陶瓷器、書畫文物、青銅器、玉器等；部分封護(hù)指不可移動(dòng)文物，如室外大型石刻、磚雕、壁畫等。無(wú)論是哪種封護(hù)手段，都是以保護(hù)文物安全、延長(zhǎng)文物壽命為目的。

文物出現(xiàn)病害的主要原因，很大程度在于所處環(huán)境對(duì)其產(chǎn)生的不利影響。因此，文物實(shí)體封護(hù)要從減少環(huán)境中的水、污染氣體、有害微生物、光和浮塵顆粒等跟文物表面直接接觸的因素著手。根據(jù)前文述及的封護(hù)理念與現(xiàn)行兩大封護(hù)手段來(lái)看，文物實(shí)體無(wú)論是已產(chǎn)生病害或是還未產(chǎn)生的病害都需要進(jìn)行防護(hù)。對(duì)目前安全無(wú)病害的文物而言，現(xiàn)在處于無(wú)病害狀態(tài)并不代表以后在時(shí)間與環(huán)境的作用下不會(huì)發(fā)生病害。因此，對(duì)沒有病害的文物實(shí)施封護(hù)是有必要的，這同時(shí)也符合文物保護(hù)中預(yù)防性保護(hù)的理念。那么，對(duì)于已經(jīng)產(chǎn)生病害的文物，尤其是處于以下狀態(tài)時(shí)需要進(jìn)行封護(hù)：首先是文物實(shí)體在視覺上所呈現(xiàn)的表面性能已經(jīng)改變，如金屬文物表面的銹蝕、彩陶表面釉彩脫落、石質(zhì)文物的酥粉等；其次是文物實(shí)體內(nèi)部性能發(fā)生改變，這是肉眼看不見的，主要是環(huán)境中的水分子、有害氣體、有害顆粒物等深入文物實(shí)體內(nèi)部并與文物材料發(fā)生作用，如水鹽運(yùn)移使文物內(nèi)部產(chǎn)生溶脹、纖維素水解等病害。文物實(shí)體封護(hù)技術(shù)是文物經(jīng)處理后，可實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)期保存的有效手段，是文物保護(hù)中至關(guān)重要的一步，對(duì)于文物實(shí)體的安全有著重要作用。

三、文物實(shí)體封護(hù)中的科學(xué)問(wèn)題

“封”是使文物實(shí)體處于一種相對(duì)封閉的狀態(tài)，是方式；“護(hù)”是使文物實(shí)體免受侵害，是目的。封護(hù)的目的是保護(hù)文物，盡可能減少環(huán)境中的水、污染氣體、有害微生物、光和飄塵等不利因素對(duì)文物實(shí)體的傷害。這些都是造成文物病害的直接元兇。如大量的水分子進(jìn)入漆木竹器內(nèi)部，會(huì)使漆木竹器處于飽水狀態(tài)，促使內(nèi)部纖維素水解，從而導(dǎo)致胎體糟朽；空氣中的氯離子附著在青銅器表面，會(huì)與青銅器發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，進(jìn)而腐蝕青銅胎體，產(chǎn)生青銅病?；谝陨险撌?，在文物封護(hù)保護(hù)實(shí)施過(guò)程中，為使文物封護(hù)取得最佳防護(hù)效果，應(yīng)從探索科學(xué)問(wèn)題的角度考慮文物實(shí)體封護(hù)技術(shù)問(wèn)題。

（一）封護(hù)材料的可再處理性

封護(hù)材料的可再處理性是指在對(duì)文物修復(fù)過(guò)程中所采用的封護(hù)材料，可以通過(guò)再次處理進(jìn)行去除，完成對(duì)文物無(wú)損修復(fù)的目的，實(shí)現(xiàn)對(duì)文物的可持續(xù)保護(hù)。如壁畫封護(hù)中使用的三甲樹脂、經(jīng)蟲膠封護(hù)的金屬器，都可用乙醇和丙酮的復(fù)合溶液貼敷去除。文物實(shí)體封護(hù)材料有一定的服役期限，任何一種封護(hù)材料的有效期都不可能是無(wú)限的，一旦失效或者更換保護(hù)材料，勢(shì)必需要對(duì)文物實(shí)體再次進(jìn)行保護(hù)。此時(shí)，倘若封護(hù)材料不具有可再處理性，不僅會(huì)對(duì)文物造成永久性損傷，更會(huì)導(dǎo)致文物的二次保護(hù)無(wú)法開展。如環(huán)氧樹脂作為封護(hù)劑使用，強(qiáng)度高、韌性好，但因其屬于熱固性樹脂，不可避免地會(huì)帶來(lái)老化問(wèn)題，且膠黏度大，可再處理性低，在文物保護(hù)封護(hù)中應(yīng)謹(jǐn)慎使用[13]。因此，對(duì)文物的保護(hù)處理而言，選擇合適封護(hù)材料的前提是對(duì)文物實(shí)體和所選封護(hù)材料有深入的了解。在此基礎(chǔ)上，研究文物實(shí)體與保護(hù)封護(hù)材料界面間的相互作用，如粘結(jié)、相容性等，對(duì)于文物保護(hù)材料的選擇、減緩文物實(shí)體的老化、增加文物的壽命有著極其重要的作用。

（二）封護(hù)材料與文物實(shí)體材料匹配性

匹配性即指材料兼容性，封護(hù)材料與文物實(shí)體材料的匹配性是影響封護(hù)效果的首要因素之一。通常情況下，材料之間的耦合相對(duì)復(fù)雜，研究難度較大。例如文物實(shí)體材料為柔性材料，而封護(hù)材料則是剛性材料，此時(shí)二者的耦合性必然不佳，不利于文物實(shí)體的保護(hù)。就保護(hù)材料與文物實(shí)體材料之間的相容性問(wèn)題，不少學(xué)者做了研究。和玲等考慮到磚石陶質(zhì)文物所處環(huán)境的多樣性、復(fù)雜性和風(fēng)化特征，選擇合成所得二氧化硅（SiO2）、籠形多面體低聚倍半硅氧烷（POSS）、聚硅氧烷（PDMS）等硅基材料進(jìn)行粘接、回粘、加固和表面保護(hù)的模擬研究，從濕熱老化和光老化后文物表面色差、潤(rùn)濕性和機(jī)械性能等方面的變化，研究保護(hù)材料與本體的匹配性，實(shí)驗(yàn)證明微納米SiO2基、POSS基和PDMS基保護(hù)材料具有良好的基體兼容性[14]。PDMS與POSS軟硬鏈段結(jié)合，不但提高了保護(hù)材料的兼容性，也提高了保護(hù)材料的熱性能、機(jī)械性能和透氣性。此項(xiàng)模擬研究中所使用的硅基材料在磚石陶質(zhì)文物加固封護(hù)方面獲得良好的保護(hù)效果，為磚石陶質(zhì)類疏松多孔的文物封護(hù)材料提供了更多選擇。

（三）封護(hù)界面環(huán)境的動(dòng)態(tài)平衡

表面環(huán)境動(dòng)態(tài)平衡是指在文物實(shí)體材料表面與外界環(huán)境之間，通過(guò)能量流動(dòng)、物質(zhì)循環(huán)和物化反應(yīng)，使其達(dá)到高度適應(yīng)、協(xié)調(diào)和同一的狀態(tài)[15]。文物實(shí)體表面是阻止有害因素侵入文物實(shí)體的重要屏障，它是由多因素組成的復(fù)雜系統(tǒng)，包括文物本體材料、水分、伴生物、污染物、腐蝕降解物、保護(hù)修復(fù)材料等。每一個(gè)組成因素都不是孤立存在的，而是與外界環(huán)境相互聯(lián)系的綜合體。封護(hù)材料一般施加在文物實(shí)體表面，在實(shí)施封護(hù)時(shí)應(yīng)研究封護(hù)材料與文物實(shí)體材料形成的界面性質(zhì)，封護(hù)材料與文物實(shí)體材料形成的界面應(yīng)滿足文物保護(hù)的相關(guān)要求，力求達(dá)到文物表面環(huán)境的物質(zhì)交換平衡狀態(tài)。傳統(tǒng)方法中，采用蜂蠟對(duì)古代青銅器進(jìn)行封護(hù)，表明古人已認(rèn)識(shí)到封護(hù)對(duì)青銅文物保護(hù)的重要性?？脊懦鐾恋那嚆~器，由于長(zhǎng)期深埋于土壤或地下水中，并與周圍環(huán)境建立了較為穩(wěn)定的平衡關(guān)系，一旦被發(fā)掘出來(lái)，則原先的環(huán)境平衡被打破，從而導(dǎo)致金屬文物進(jìn)一步加速腐蝕。在經(jīng)過(guò)前期的保護(hù)處理后，為防止青銅器繼續(xù)發(fā)生腐蝕，便需要對(duì)青銅器進(jìn)行封護(hù)處理。國(guó)內(nèi)外在青銅器封護(hù)材料的選擇上經(jīng)歷了漫長(zhǎng)的探索過(guò)程，從最初的天然封護(hù)材料石蠟、蜂蠟、蟲膠等，到現(xiàn)階段應(yīng)用的高分子材料，如聚乙烯醇縮丁醛、聚氨醋、丙烯酸樹脂、聚硅氧烷、環(huán)氧樹脂、三甲樹脂等。1967年英國(guó)科學(xué)家Cotton和Scholes 發(fā)表了苯丙三氮唑（BTA）利于穩(wěn)定和保護(hù)古代青銅器的研究，在文物保護(hù)界備受矚目[16]，同年Madsen驗(yàn)證了此方法可以在緩蝕過(guò)的文物表面形成一層致密薄膜，因而具有良好的抗腐蝕性能[17]。時(shí)至今日，BTA保護(hù)法仍在青銅器保護(hù)修復(fù)中廣泛使用。

（四）封護(hù)膜的孔隙尺寸

封護(hù)膜是指封護(hù)材料在文物實(shí)體表面形成的一層隔離保護(hù)膜，這就要求封護(hù)材料擁有良好的成膜性，其膜孔隙的直徑需小于有害分子的直徑，以此來(lái)阻止環(huán)境中有害分子侵入文物實(shí)體。然而，在實(shí)際操作中，文物實(shí)體表面封護(hù)膜雖阻擋了外界有害物質(zhì)的侵入，但往往導(dǎo)致了文物實(shí)體材料孔隙堵塞，失去了物質(zhì)輸送通道的功能，使表面透氣性下降。以長(zhǎng)期保護(hù)效果來(lái)看，這勢(shì)必會(huì)造成文物的進(jìn)一步損壞，尤其是對(duì)于特別脆弱的有機(jī)質(zhì)文物，如紙質(zhì)文物，由于長(zhǎng)期埋藏或保存不當(dāng)使得紙張的木質(zhì)素、纖維素降解老化，從而導(dǎo)致機(jī)械性能下降，文物會(huì)出現(xiàn)發(fā)黃、糟朽、破損等病害。因此，對(duì)于此類文物封護(hù)材料的選擇必須小心謹(jǐn)慎。李青蓮用PVDF封護(hù)膜技術(shù)對(duì)脆弱紙質(zhì)文物進(jìn)行封護(hù)處理，在經(jīng)各項(xiàng)模擬老化及污染環(huán)境性能檢測(cè)后，發(fā)現(xiàn)由大量無(wú)規(guī)律交織、重疊而成的PVDF膜，可以使得粒徑超過(guò)1.3μm的污染物不易通過(guò)，如粉塵、霉菌、細(xì)小微生物等；而同時(shí)由于纖維之間孔隙的存在，使得空氣、水汽小分子可以自由進(jìn)出，這樣可以盡可能保證紙張與外界環(huán)境的物質(zhì)能量交換處于平穩(wěn)狀態(tài)[18]。

（五）封護(hù)膜表面張力

造成文物病害的大部分有害物分子是極性的，首先是被表面吸附，然后通過(guò)孔隙滲透入文物實(shí)體中。因此，在選擇相應(yīng)的封護(hù)試劑時(shí)，要求封護(hù)膜的表面張力越小越好，這樣既可以防止環(huán)境中有害物分子在封護(hù)膜表面吸附，又可以減少因細(xì)小浮塵等顆粒的吸附導(dǎo)致封護(hù)膜孔隙堵塞，從而影響文物內(nèi)部與外界環(huán)境物質(zhì)交換通道的正常運(yùn)營(yíng)。在眾多有害因素中，水是文物老化劣變的主要因素之一，且又是極性溶劑，因此在文物封護(hù)處理中防水封護(hù)是多種文物保護(hù)的重要內(nèi)容。從出土文物數(shù)量與保存狀況來(lái)看，有機(jī)質(zhì)文物的機(jī)械性能較低，如紡織品、紙張等文物本身脆弱、強(qiáng)度低、耐久性差，同時(shí)易受環(huán)境中潮濕空氣、液態(tài)水等引發(fā)的微生物腐蝕、霉變病害影響。在此類有機(jī)質(zhì)文物或無(wú)機(jī)質(zhì)文物的封護(hù)試劑選擇上，除考慮傳統(tǒng)封護(hù)劑以外，還需借鑒材料學(xué)中仿生材料的研究成果，將其運(yùn)用到文物保護(hù)中來(lái)，其中，超抗浸潤(rùn)材料最具代表。超抗浸潤(rùn)材料是一種對(duì)如水、油等表面張力不同的液體表現(xiàn)出不被潤(rùn)濕特性的一類材料的統(tǒng)稱[19]。Karapanagiotis等研發(fā)了水溶性硅氧烷和納米SiO2作為絲綢表面封護(hù)涂層材料，通過(guò)調(diào)節(jié)SiO2濃度，噴涂后制得的涂層展現(xiàn)出超雙疏特性和自清潔功能，能夠有效阻止水這種極性溶劑將其他有害物溶解帶入文物實(shí)體內(nèi)部。此種封護(hù)劑不僅可以用于絲綢的表面處理工作，保留其原本的顏色、花紋等外在特征，而且適用于諸如紙張、皮革等其他文物的表面處理，具有一定的普適性，更重要的是該方法還具備可再處理性。因此，超抗浸潤(rùn)材料在多種文物的保護(hù)中具有良好的應(yīng)用前景[20]。

（六）封護(hù)膜的透氣性能

一般情況下，不可移動(dòng)文物的封護(hù)應(yīng)考慮文物實(shí)體的“呼吸作用”，其含義是地下水由毛細(xì)作用通過(guò)文物實(shí)體與地面接觸的部位進(jìn)入文物實(shí)體后，應(yīng)能夠借助文物實(shí)體和封護(hù)膜的孔隙溢出，同時(shí)環(huán)境中的水分子也能夠由文物自身的孔隙和封護(hù)膜孔隙進(jìn)入文物實(shí)體，使文物實(shí)體維持含水率穩(wěn)定，避免產(chǎn)生較強(qiáng)的濕脹干縮現(xiàn)象，導(dǎo)致內(nèi)應(yīng)力集聚，發(fā)生應(yīng)力破壞。特別是露天的大型文物，其底部往往與潮濕土壤接觸，一旦封護(hù)膜孔隙堵塞，來(lái)自土壤的水汽聚集在文物實(shí)體材料內(nèi)部散發(fā)不出去，容易造成文物實(shí)體的酥粉化。因此，根據(jù)文物材質(zhì)的特性選擇適合的封護(hù)材料至關(guān)重要。目前在石質(zhì)文物的封護(hù)措施中，多采用無(wú)機(jī)或有機(jī)高分子材料，如低粘度的環(huán)氧樹脂、甲基丙烯酸酯類、有機(jī)硅樹脂、氟碳樹脂等，這些材料都具備良好的粘合性、滲透性、抗水性、透氣性、耐老化性等特點(diǎn)。其中，有機(jī)硅樹脂是一種介于有機(jī)高分子和無(wú)機(jī)材料之間的聚合物，因此具有一般高聚物的抗水性、透氣性、透水性。經(jīng)有機(jī)硅樹脂處理的石質(zhì)文物，其毛細(xì)管壁由于有機(jī)硅氧烷中的硅醇和石質(zhì)表面上的硅醇發(fā)生脫水作用，使水對(duì)毛細(xì)管的接觸角從小于90度而變?yōu)榇笥?0度，而原來(lái)對(duì)水的毛細(xì)吸收則變?yōu)槊?xì)管壓力，形成“倒漏斗形”結(jié)構(gòu)，漏斗大口向內(nèi)，小口向外，在毛細(xì)壓力作用下外部的水不能從小口進(jìn)入石質(zhì)文物表面。同時(shí)，漏斗大口向內(nèi)因毛細(xì)壓力而使毛細(xì)孔敞開，使文物內(nèi)部水分可緩慢溢出而減少內(nèi)部?jī)?chǔ)存，從而起到透水、防水的作用，阻止或減緩環(huán)境中水分與文物實(shí)體內(nèi)部水分循環(huán)交替導(dǎo)致的風(fēng)化、酥堿[21]。利用既有烷基又有硅氧鍵的有機(jī)硅樹脂對(duì)石質(zhì)文物進(jìn)行封護(hù)，能夠取得良好的封護(hù)效果。

（七）封護(hù)膜耐老化能力與降解產(chǎn)物

封護(hù)材料的耐老化能力及降解產(chǎn)物是否會(huì)對(duì)文物實(shí)體材料產(chǎn)生影響，是選取封護(hù)材料時(shí)所要考慮的問(wèn)題之一，即封護(hù)材料老化失效后，其降解產(chǎn)物是否會(huì)對(duì)文物實(shí)體產(chǎn)生破壞作用，在封護(hù)材料研發(fā)時(shí)所必須考慮的問(wèn)題。例如封護(hù)材料降解產(chǎn)物是否具有酸性或強(qiáng)氧化性，對(duì)大多數(shù)文物實(shí)體是否會(huì)有腐蝕作用，尤其是在紙質(zhì)、絲織品、漆木器等有機(jī)質(zhì)文物上的運(yùn)用。近年來(lái)常用在陶器保護(hù)中的改性硅溶膠溶液，其主要成分為硅溶膠、PVAC（聚醋酸乙烯脂）和PVB（聚乙烯醇縮丁醛），在陶器中主要是作為加固劑來(lái)使用，因其長(zhǎng)鏈分子中含有眾多的官能團(tuán)，在常壓或加壓滲透，涂刷于陶、磚瓦類文物時(shí)，提高了材料的疏水性、耐老化性；且改性硅溶膠不僅附著力強(qiáng)，還有著良好的抗壓抗折性；此外，改性硅溶膠還具有良好分散性及化學(xué)穩(wěn)定性，即便老化，最終產(chǎn)物主要為二氧化硅，與陶器原材料的主成分一致，不會(huì)對(duì)陶器本體造成破壞。因此，此款改性硅溶膠在陶器的加固、封護(hù)保護(hù)方面運(yùn)用廣泛[22]。實(shí)際上，在文物保護(hù)工作中，因文物常常會(huì)有多種復(fù)合病害，所以常會(huì)選擇封護(hù)劑與加固劑聯(lián)合使用，甚至封護(hù)劑即加固劑，如陶瓷磚瓦類文物中常用的有機(jī)硅樹脂、聚丙烯酸酯類溶液，它們不僅能在器物表面形成一層無(wú)色透明的薄膜起到封護(hù)的作用，同時(shí)還能夠深入文物實(shí)體內(nèi)部達(dá)到加固的效果。

（八）封護(hù)膜對(duì)文物實(shí)體內(nèi)部水鹽運(yùn)移的影響

前文提到依據(jù)封護(hù)對(duì)象的差異，文物封護(hù)可分為完全封護(hù)和部分封護(hù)。完全封護(hù)所應(yīng)用的對(duì)象為可移動(dòng)文物，如青銅器、書畫、漆木器等，而部分封護(hù)主要針對(duì)大型室外文物，如室外大型石刻、壁畫、磚雕等，這類文物封護(hù)技術(shù)的顯著特點(diǎn)是與地面接觸的部分無(wú)法封護(hù)。很顯然，部分經(jīng)封護(hù)的文物，未封護(hù)部位有可能是有害物進(jìn)入文物實(shí)體內(nèi)部的主要通道。石質(zhì)文物、建筑壁畫等不可移動(dòng)文物的酥堿病害大多是由此而引發(fā)的。事實(shí)上，石質(zhì)文物由于水鹽運(yùn)移而造成的酥堿病害是以水為溶液與巖石發(fā)生的水—巖作用[23]。這種作用在各大石窟造像、石刻、建筑構(gòu)件中經(jīng)常發(fā)生。我們?？吹绞彝馐|(zhì)、磚瓦類文物出現(xiàn)大面積風(fēng)化病害，正是由于地下水?dāng)y帶著可溶性鹽類物質(zhì)沿裂隙通道滲透至文物實(shí)體內(nèi)部，水分蒸發(fā)后，可溶鹽從中析出結(jié)晶而聚集在文物實(shí)體內(nèi)部縫隙與表面，并逐漸把滲水通道堵塞，使水另辟通道，沿薄弱部位滲出，可溶鹽在新的通道中再次析晶，反復(fù)析出結(jié)晶會(huì)產(chǎn)生一定的膨脹應(yīng)力，使文物出現(xiàn)酥粉、脫落等病害。袁悅利用思諾化工的SINO-2500全氟防護(hù)劑（由氟碳樹脂、氟硅氧烷等組成的復(fù)合材料）涂刷在青磚砌體上，模擬現(xiàn)實(shí)中多孔材質(zhì)文物內(nèi)部的水鹽運(yùn)移作用，經(jīng)Zeta電位觀察及砌體表面鹽結(jié)晶觀察后，得出經(jīng)SINO-2500石材防護(hù)劑處理過(guò)的青磚砌體，具有很強(qiáng)的疏水性，幾乎阻擋了溶鹽液的入侵，緩解文物實(shí)體內(nèi)部水鹽運(yùn)移的影響，具有很好的封護(hù)效果[24]。

四、文物實(shí)體封護(hù)的特殊案例研究

文物保護(hù)封護(hù)措施常在鐵質(zhì)文物、青銅器、石質(zhì)文物、漆木器、壁畫等文物的保護(hù)實(shí)施過(guò)程中運(yùn)用，目的是防止環(huán)境中有害物對(duì)文物實(shí)體的侵害。由于我國(guó)文物種類繁多，各文物個(gè)體之間存在差異，以及文物本體對(duì)技術(shù)的制約性等，有可能導(dǎo)致在文物保護(hù)技術(shù)的實(shí)施中出現(xiàn)個(gè)性大于共性的情況。例如鐵質(zhì)文物生銹時(shí)體積膨脹會(huì)引起封護(hù)膜層脹裂，使封護(hù)膜失去效力。因此，針對(duì)不同類別文物的材料性能，應(yīng)該采取“對(duì)癥下藥”的封護(hù)思路。在鐵質(zhì)文物的封護(hù)技術(shù)中，早期的封護(hù)材料主要是微晶石蠟、蟲膠、澳大利亞的魚油基材料等，其中微晶石蠟是在鐵質(zhì)文物封護(hù)中較早且廣泛使用的材料。但此類材料在長(zhǎng)期使用后容易老化、吸附空氣中的有害物質(zhì)，如浮塵等小顆粒物。其次，是有機(jī)高分子材料，如硝基清漆、聚乙烯醇縮丁醛、聚氨酯、丙烯酸樹脂、聚硅氧烷等多種合成聚合物。但合成聚合物涂層強(qiáng)度和耐候性與后期可再處理性之間存在矛盾，即封護(hù)膜越厚，后期去除就越困難[25]。最后，是復(fù)合材料，即有機(jī)—無(wú)機(jī)雜化材料，有機(jī)—無(wú)機(jī)雜化材料的有機(jī)相和無(wú)機(jī)相之間，界面面積非常大，界面相互作用強(qiáng)，使原本尖銳清晰的界面變得模糊，微區(qū)尺寸通常在納米量級(jí)，甚至有些情況下減少到“分子復(fù)合”的水平，因此具有許多優(yōu)異的性能[26]。齊迎萍、李振興等利用磷化—封護(hù)處理方法對(duì)鐵質(zhì)文物進(jìn)行保護(hù)研究并取得良好效果。磷化處理選用主要成分為硝酸鋅和磷酸二氫鋅的鋅系磷化液；采用100克乙醇+1克苯并三氮唑+4克聚乙烯醇縮丁醛作為封護(hù)劑，將樣品放入配制好的磷化液中放置一夜，然后放入封護(hù)液中浸涂，用濾紙吸去多余的液體，自然干燥，再放置一夜。經(jīng)掃描電鏡及X射線衍射分析后發(fā)現(xiàn)：磷化膜具有較好的防護(hù)性能，磷化處理試樣僅在磷化膜的孔隙處發(fā)生了腐蝕。磷化膜是多孔膜，封護(hù)處理可達(dá)到封孔的效果[27]。另外，磷化膜與鐵基體以及封護(hù)膜，均具有良好的結(jié)合強(qiáng)度，提高了整體的防護(hù)性能。在文物實(shí)體封護(hù)中，因使用單一封護(hù)劑，封護(hù)膜防護(hù)能力較差，封護(hù)處理試樣腐蝕嚴(yán)重，磷化—封護(hù)處理成功地解決了鐵基體與封護(hù)膜交界面處腐蝕產(chǎn)物體積膨脹引起膜層脹裂，使膜層較快地失去保護(hù)作用的問(wèn)題，在因銹蝕而產(chǎn)生體積膨脹的鐵質(zhì)文物封護(hù)中有較好的應(yīng)用效果。

五、結(jié)語(yǔ)

封護(hù)是文物經(jīng)過(guò)修整、補(bǔ)配等一系列保護(hù)措施后最為關(guān)鍵的一步，對(duì)日后文物的壽命保存有著重要影響?？v觀文物實(shí)體封護(hù)的發(fā)展歷程，無(wú)論是古人傳統(tǒng)樸素的封護(hù)理念，還是如今借用高分子材料而展開的封護(hù)方法，文物封護(hù)中蘊(yùn)含著許多值得探索的科學(xué)問(wèn)題。本文綜合各類文物實(shí)體的封護(hù)實(shí)踐研究，從探討這些科學(xué)問(wèn)題的角度出發(fā)，論述了文物實(shí)體封護(hù)過(guò)程中封護(hù)材料的可再處理性、封護(hù)材料與文物實(shí)體材料的匹配性、封護(hù)界面環(huán)境的動(dòng)態(tài)平衡、封護(hù)膜的孔隙尺寸、封護(hù)膜表面張力、封護(hù)膜的耐老化能力與降解產(chǎn)物、封護(hù)膜的透氣性能、封護(hù)膜對(duì)文物實(shí)體內(nèi)部水鹽運(yùn)移的影響及特殊案例研究，并舉例論證這一些問(wèn)題在選擇與研發(fā)文物實(shí)體封護(hù)材料中所承載的科學(xué)意義。以期在此基礎(chǔ)之上，建立相應(yīng)的文物封護(hù)技術(shù)評(píng)估指標(biāo)，用以評(píng)判封護(hù)材料的封護(hù)效果，促進(jìn)文物保護(hù)封護(hù)領(lǐng)域技術(shù)指標(biāo)的規(guī)范與科學(xué)發(fā)展。

[基金項(xiàng)目：國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“館藏典型脆弱有機(jī)質(zhì)文物病害防治與評(píng)價(jià)技術(shù)研究項(xiàng)目”（項(xiàng)目編號(hào)：2019YFC1520400）；國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“館藏脆弱青銅器保護(hù)關(guān)鍵技術(shù)研究”資助（項(xiàng)目編號(hào)：2020YFC1522000）]

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（責(zé)任編輯：孫秀麗）